食品專業(yè)畢業(yè)設計開題報告

1、 本科生畢業(yè)論文（設計）開題報告中文題目 紫薯營養(yǎng)薯片的配方優(yōu)化及工藝設計 英文題目 Purple potato chips nutritional formulation optimization and process design 學生姓名 班級 451004 學號 45100424 學 院 生物與農(nóng)業(yè)工程學院 專 業(yè) 食品科學與工程專業(yè) 指導教師 職稱 副教授 目錄第一章 紫薯薯片的研究意義31.1紫薯的營養(yǎng)成分31.2紫薯薯片的國內(nèi)外研究概況31.3紫薯薯片研究的可行性4第二章 試驗方案的論證42.1紫薯營養(yǎng)薯片的配方優(yōu)化及工藝設計4實驗原料4實驗儀器4調(diào)味料的制備5工藝流程5實驗方

2、案5紫薯配方的優(yōu)化及工藝設計5第三章 本課題的重點及難點8第四章 預期的結果9第五章 研究進度95.1查閱資料階段95.2準備階段95.3試驗（設計）階段95.4分析寫作階段95.5答辯準備階段9參考文獻10第一章 紫薯薯片的研究意義1.1紫薯的營養(yǎng)成分紫薯營養(yǎng)豐富具特殊保健功能，富含蛋白質(zhì)、淀粉、果膠、纖維素、氨基酸、維生素及多種礦物質(zhì)，同時還富含硒元素和花青素，其中的蛋白質(zhì)氨基酸都是極易被人體消化和吸收的，其中富含的維生素A可以改善視力和皮膚的粘膜上皮細胞，維生素C 可使膠元蛋白正常合成, 防治壞血病的發(fā)生, 花青素是天然強效自由基清除劑。而硒和鐵是人體抗疲勞、抗衰老、補血的必要元素，特別

3、是硒被稱為“抗癌大王”，易被人體吸收，可留在血清中，修補心肌，增強機體免疫力，清除體內(nèi)自由基，抑制癌細胞中DNA的合成和癌細胞的分裂與生長，預防胃癌、肝癌等癌病的發(fā)生。紫薯富含纖維素，可增加糞便體積，促進腸胃蠕動，清理腸腔內(nèi)滯留的粘液、積氣和腐敗物，排出糞便中的有毒物質(zhì)和致癌物質(zhì)，保持大便暢通，改善消化道環(huán)境，防止胃腸道疾病的發(fā)生。動物實驗表明含大量花色苷的紫薯飲料能顯著抑制由四氯化碳引發(fā)肝損傷鼠血清中谷氨酸草醋酸轉(zhuǎn)氨酶(GOT)、谷氨酸一焦葡萄糖酸轉(zhuǎn)氨酶(GTP)的上升，且對血清和肝臟中硫代巴比妥酸(TBA)反應物及氧化脂蛋白的增加有一定的抑制作用；而黃肉紅薯飲料則不能。Fredenck等人

4、每星期5天共4星期，給大鼠灌胃2.5mL分別含1%、5%和10%花色苷的5%乙醇水溶液/kg體重；再給大鼠灌胃0.5mL四氯化碳/kg體重，18h以后，測得血清中天冬氨酸和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶量明顯低于只灌胃四氯化碳的對照組，說明花色苷能抑制四氯化碳引發(fā)的急性肝損傷。另外，紫薯還可去皮烘干粉碎后加工成粉，色澤美觀，營養(yǎng)豐富，是極好的食品加工原料，可作為各種糕點的主料或配料。紫薯從莖尖嫩葉到薯塊，均具有一定保健功能，是當前無公害、綠色、有機食品中的食品。紫薯薯片色澤鮮艷，醇香薄脆，松脆可口，是居家旅行經(jīng)久耐人尋味休閑零食。1.2紫薯薯片的國內(nèi)外研究概況目前,國內(nèi)外對于薯片的研究僅僅局限于土豆薯片、紅薯薯

5、片、木薯薯片和混合薯片，伍雨江等對常壓油炸馬鈴薯片后的煎炸油進行了研究，通過實驗綜合分析得出了抑制煎炸油氧化的最佳參數(shù)1；胡小泓等在紅薯中添加適量輔料，用光波和微波加熱處理，將紅薯加工成一種無油新型工藝食品2；張容鵠等研究了油炸木薯薯片的加工工藝3；張宇凡等研究了土豆和紅薯混合薯片的主要配料、老化條件、干坯含水量和油炸溫度對香菇營養(yǎng)薯片質(zhì)量的影響，建立了該產(chǎn)品生產(chǎn)的適宜配方和主要條件4。紫薯薯片國內(nèi)外尚無有人研究，成為薯片中的一大空白，國內(nèi)外對于紫薯的研究十分豐富，但一般局限于對其藥用價值的研究，孫金輝等研究了紫薯花色苷的組成結構、穩(wěn)定性、保健功能及其食品、化妝品等行業(yè)中的應用5；朱珠等研究了

6、溶劑萃取法提取色素，考察了不同提取劑對紫薯色素提取效果的影響6；沈靜文等研究了利用酶解法提取紫薯中膳食纖維，同時測定分析其提取率、膨脹能力及持水能力7。Han K H研究大鼠喂食高膽固醇飲食對膽固醇代謝的的影響。紫薯薄片降低膽固醇的作用可能與盲腸發(fā)酵和類固醇的排泄可能由于磷和多酚類物質(zhì)8，目前國內(nèi)外的紫薯產(chǎn)品比較簡單，除了紫薯仔、紫薯干片外，還有紫薯速溶食品、紫薯飲料，紫薯加工傳統(tǒng)單一，沒有進行深加工，經(jīng)濟價值沒有完全開發(fā)出來。1.3紫薯薯片研究的可行性紫薯薯片不僅吃起來口感酥脆，而且營養(yǎng)價值高具有特殊保健功能，富含蛋白質(zhì)、淀粉、果膠、纖維素、氨基酸維生素及多種礦物質(zhì)，還富含硒元素和花青素,比

7、起普通的土豆薯片、紅薯薯片更加營養(yǎng)，它可以增強免疫力；富含更多的維生素B族，保持皮膚彈性，預防疾病；柔軟豐富的膳食纖維，幫助緩解便秘，減輕體重；同時生糖指數(shù)和熱量也比米飯低很多，益于糖尿病患者輔助治療糖尿病，降低血糖。超級抗氧化成分花青素，可阻礙自由基對人體的侵害，預防人體的衰老傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的薯片是油炸的，油脂含量高，有害物質(zhì)多，不利于人的身體健康9。而紫薯薯片用非油炸工藝，現(xiàn)在制備紅薯薯片的技術已經(jīng)相對比較成熟，只要將紅薯薯片的制備工藝進行改良優(yōu)化，抑制在氧化酶的作用下氧化褐變，影響風味和色澤，因此在營養(yǎng)方面和技術方面是非?？尚械?。第二章 試驗方案的論證2.1紫薯營養(yǎng)薯片的配方優(yōu)化及工藝設計

8、當前薯片的研究材料有馬鈴薯、紅薯、木薯10，傳統(tǒng)制備薯片的工藝是高溫短時油炸11，使其迅速脫水，有效的防止馬鈴薯種的水溶性營養(yǎng)成分在加工中的損失12，但是油炸易產(chǎn)生丙烯酰胺，雖然其生成機理目前尚不清楚13，但降低薯片的含油量和丙烯酰胺的確有利于消費者的身體健康14，更容易被消費者接受。因此，要選擇一種非油炸，有害物質(zhì)少的加工工藝，微波加工是一種高效節(jié)能，無污染，有害物質(zhì)少15的加工工藝，目前廣泛應用在各個領域，但是在食品方面發(fā)展較為緩慢16。綜合考慮，為避免有害物質(zhì)的產(chǎn)生，降低營養(yǎng)物質(zhì)的損耗，采用微波加工工藝是最好的選擇。2.1.1實驗原料新鮮紅薯，玉米粉，糯米粉，香甜泡打粉，護色劑，大豆蛋白

9、粉,檸檬酸，食鹽,調(diào)味料等2.1.2實驗儀器家用微波爐,電子天平，電磁爐，案板，搟面杖，瓷盤子等。2.1.3調(diào)味料的制備將芝麻(4%)置于80烘箱中烤10min至熟；將辣椒粉（3%）、花椒粉（0.3%）、五香粉（0.2%）置于60烤箱中烘6min；將姜粉（1.5%）、蒜粉（1.5%）、蔥粉（1.5%）、甘草粉在50烘箱中烤5min。將上述烘烤過的輔料與味精（0.4%）、精鹽（2%）攪拌均勻備用。2.1.4工藝流程紫薯挑選清洗去皮護色蒸煮冷卻添加輔料混合成型烘烤添加調(diào)味料調(diào)味評價2.1.5實驗方案紫薯挑選選用當年收獲的紫薯，要求質(zhì)硬、肥大，無霉爛發(fā)芽現(xiàn)象。清洗用清水洗

10、凈紫薯表面泥沙。去皮用刀子切除紫薯兩端，削去表面薯皮。護色紫薯紅薯富含多酚類物質(zhì)和花青素,在氧化酶的作用下發(fā)生氧化,影響薯塊的色澤和風味17,為抑制褐變的發(fā)生，在試驗中將去皮的紫薯切成塊在2%NaCl溶液中以及在0.3%檸檬酸溶液中進行漂燙，進行滅酶。蒸煮將滅酶后的薯塊放入燒開的150的熱水中蒸17min至粘軟。冷卻將軟的薯塊用勺子撈出防置于盤子里，在室溫下冷卻10min至完全冷卻。添加輔料混合冷卻后的薯塊將其捏成泥，按比例添加糯米粉、玉米粉、大豆蛋白粉以及其他輔料調(diào)節(jié)口感，最終和勻成團。成型將和勻的薯泥團搓成

11、20mm左右的圓柱狀，將其切成20mm的圓柱段,用搟面杖按壓成直徑為約30mm、厚度為約24mm的厚薄比較均勻的圓片狀。烘烤將成型薯片放入微波爐中,在微波不同功率條件下測定薯片的脫水率。確定最佳微波功率進行加熱烘烤，制備紫薯薯片。0添加調(diào)味料調(diào)味將提前配好的調(diào)味料撒到已經(jīng)烘烤好的薯片上調(diào)味。1評價挑選味覺比較靈敏的同學品嘗后進行感官評價,填寫感官評價表。2.1.6紫薯配方的優(yōu)化及工藝設計薯泥與輔料配比紫薯薯泥與輔料的比例對產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響。在試驗中稱取薯泥20g左右與輔料以1:1,2:1,3:1,4:1混合成型，制成薯片，進行感官評

12、定，確定最有效的薯泥與輔料配比。表1 薯泥與輔料配比對薯片的影響薯泥/g輔料/g比例分數(shù)20201:11020102:162173:132054:輔料中糯米粉和玉米粉的添加量添加糯米粉能有效改善紫薯薯片的口感，但是糯米粉有一定的增水性，使吸水速度緩慢，在粉團中形成吸水不均勻狀態(tài)。加入一定量的玉米粉，以改善粉團的吸水性、口感以及糯米粉糊化后較黏特性。在薯泥的重量為18g的條件下，在糯米粉和玉米粉的添加量分別以不同的比例進行單因素試驗。表2 輔料中糯米粉與玉米粉配比對薯片的影響薯泥/g糯米粉/%分數(shù)1815.01820.01825.01830.0薯泥/g玉米粉/%分數(shù)186.01

13、88.01810.01812.0大豆蛋白的添加量大豆蛋白是一類優(yōu)質(zhì)蛋白，具有降低血膽固醇和預防心腦血管疾病等作用。為進一步改善淀粉類薯片的營養(yǎng)構成，提高其蛋白質(zhì)含量，選擇添加大豆蛋白，添加量分別為2.5%，5.0%，7.5%，最后以口感確定添加量。表3 大豆蛋白的添加量對薯片的影響試驗號大豆蛋白添加量/%產(chǎn)品品質(zhì)12.525.037.54105.4泡打粉用量泡打粉是一種復合疏松劑，主要用于糧食的快速發(fā)酵，具有省時、省力、衛(wèi)生的特點。在配方中以0.6%，0.8%，1.0%，1.2%，1.6%用量添加到紫薯薯片中，最終以感官評定來確定添加量。表4 香甜泡打粉添加量對

14、薯片的影響試驗號香甜泡打粉添加量/%產(chǎn)品品質(zhì)10.620.831.0.6.5微波方案在將成型薯片放入微波爐時，在微波160W，320W,480W，600W功率下分別加熱200s,300s,360s,480s時測定紫薯薯片的含水量，最后確定最佳微波功率，在最佳微波功率下進行加熱烘烤制備薯片。感官評定食品質(zhì)量感官評定是依靠視覺、嗅覺、味覺、觸覺等來鑒定食品。通過感官評定來綜合的反映了薯片的色澤、口感、風味、形態(tài)、組織結構等各方面物性。以10分計，要求色澤亮黃、口感酥脆、紅薯風味濃厚、形態(tài)厚薄均勻。表5 紫薯薯片正交試驗的感官評價表感官評價1號2號3號4號5號6號

15、7號8號9號色澤淡紫且顏色均勻好看(10)質(zhì)地酥脆可口不粘牙(10)紫薯風味濃厚,無焦糊味,有淡淡的鹽味(10)形態(tài)接近圓形,厚薄均勻(10)組織疏松有孔(10)綜合評分(10)正交試驗在單因素考察的基礎上，用正交試驗L9（34）對大豆蛋白粉、玉米粉與糯米粉的添加量進行優(yōu)化；用正交試驗L9（34）對微波時間、微波功率和厚度進行優(yōu)化。表6 薯片配方單因素表單因素A大豆蛋白/%B空白C玉米粉/%D糯米粉/%12.516.02025.028.02537.5310.030表7 配方正交試驗設計表試驗號ABCD實驗方案綜合評分（10）11111A1B1C1D17.7921222A1B2C2

16、D28.1331333A1B3C3D38.0242123A2B1C2D37.0752231A2B2C3D16.9162312A2B3C1D27.2473132A3B1C3D26.13832 13A3B2C1D35.7993321A3B3C2D15.64K123.9420.9920.8220.34K221.2220.8320.8421.50K317.5620.9021.0620.88R6.36表8 薯片工藝單因素表單因素A微波/sB空白C微波功率/WD厚度/mm118012501230024003342035505表9 工藝正交試驗設計表試驗號ABCD實驗方案綜合評價（1

17、0）11111A1B1C1D17.54 21222A1B2C2D28.9331333A1B3C3D36.15 42123A2B1C2D36.71 52231A2B2C3D17.31 62312A2B3C1D28.32 73132A3B1C3D28.0183213A3B2C1D36.34 93321A3B3C2D17.71 K122.6222.2622.2022.56K222.3422.5823.3525.26K322.0622.1821.4719.2k1k2k3R0.560.401.886.06第三章 本課題的重點及難點本試驗材料要求不高，設備簡單易得，無論在試驗條件還是操作上均是可行的。一直

18、以來，微波對食品的作用方式是微波制熱生物效應和非生物效應，食品分子與分子間急劇的摩擦、碰撞、擠壓等作用產(chǎn)生熱能，使物料各部分獲得熱量而升溫18。微波的能量對氫鍵、范德華力等有一定的破壞作用，對美拉德反應、自由基的生成等反應有促進效應19。微波加熱具有選擇性和即時性，高效節(jié)能、穿透性好20等優(yōu)點。大劑量的微波輻射對蔗糖、葡萄糖發(fā)生美拉德反應、脫水變?yōu)榻固堑茸兓?1，失去營養(yǎng)價值。因為天門冬酰胺、還原糖、脂肪酸和高溫是食品中形成丙烯酰胺的關鍵因素22，所以微波進行焙烤或煎炸食品時產(chǎn)生致癌物丙烯酰胺的可能性很大。相對傳統(tǒng)焙烤方法，微波可以提高蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值23，但容易失活，易產(chǎn)生兩種高分子量的可溶

19、性蛋白24，使賴氨酸、色氨酸、芳香族氨基酸和含硫氨基酸的濃度降低25，雖然無毒性報道，但值得注意。第四章 預期的結果4.1將紫薯薯泥中添加玉米粉、糯米粉和香甜泡打粉，利用微波加工的工藝方法，通過考察玉米粉、糯米粉和香甜泡打粉的添加量等與微波加工的功率和脫水時間對紫薯薯片的膨化率的影響，得到其最佳工藝參數(shù)。4.2 選取影響較大的4個因素進行L9（34）正交試驗，得到其最佳工藝參數(shù)。4.3在此基礎上進行紫薯薯片的制備工藝的研究。第五章 研究進度5.1查閱資料階段 2014.1.142014.3.3 此階段查閱中外期刊與題目相關的論文等。5.2準備階段2014.3.42014.3.15此階段向?qū)嶒炇?/p>

20、老師申請實驗室位置，向指導老師申請購買試驗材料，將所有材料準備齊全，完成預試驗。5.3試驗（設計）階段 2014.3.162014.5.15此階段根據(jù)自己設計的試驗步驟開始進行試驗操作，在試驗中觀察試驗現(xiàn)象，記錄試驗結果，對于發(fā)現(xiàn)的問題，通過查閱資料和向老師咨詢，尋找方法解決。5.4分析寫作階段2014.5.162014.6.15此階段將記錄的試驗現(xiàn)象和試驗結果歸納總結成文，完成畢業(yè)論文。5.5答辯準備階段2014.6.162014.6.30此階段總結自己的試驗心得，準備答辯。參考文獻1 伍雨江,譚興和,鄧潔紅,等.抑制常壓油炸薯片用油氧化的研究J.農(nóng)業(yè)機械, 2011 (2): 66-69.

21、2 胡小泓,田耀旗,譚念.紅薯片微波加工工藝的研究J.食品工業(yè),2009(6): 48-50.3 張容鵠,竇志浩,萬祝寧,等.油炸木薯片工藝研究J.安徽農(nóng)業(yè)科學,2010 (027):15084-15086.4 張宇凡,賈冬英,張茜,等.香菇營養(yǎng)薯片的加工配方及主要工藝研究J.食品工業(yè)科技,2006,27(4):125-127.5 孫金輝,王微,董楠.紫薯花色苷的研究進展J.糧食與飼料工業(yè),2011(11): 38-40.6 朱珠,柳中梅,劉云派.紫薯中提取色素的工藝研究J.Journal of Jiangxi University of Science and Technology,2013

22、,34(3).7 沈靜文,王子晉,丁義龍,等.酶解法提取紫薯中膳食纖維的研究J.上海商學院報,2011,12(B07):111-113.8 Han K H, Kim S J, Shimada K, et al. Purple potato flake reduces serum lipid profile in rats fed a cholesterol-rich dietJ. Journal of Functional Foods, 2013, 5(2): 974-980.9 褚維元.新型低脂油炸紅薯片的研制J.山東食品科技,2001,3(4):9-10.10 CHARLESAL,SRIR

23、OTH K, HUANG T C.Proxmiate composition , mineral contents , hydrogen cyanide and phytic acid of 5 cassava genotypesJ.Food Chemistry , 2005,92(4):615-620.11 張華江,遲玉杰,王輝.油炸薯片的工藝參數(shù)對其產(chǎn)品品質(zhì)影響的研究J.食品工業(yè)科技,2007,28(2):96-98.12 宋國安.馬鈴薯全粉及油炸薯片的加工技術J.農(nóng)產(chǎn)品加工,2003(10):20-21 .13 馬志玲,王延平,吳京洪.模式美拉德反應產(chǎn)物抗氧化性能的研究J.中國油脂,2002,27(4):68.14 張喻,譚興和,熊興耀,等.常壓油炸馬鈴薯脆片加工工藝參數(shù)的研究J.食品科學,2006,27(7):132-135.15 舒彩霞,廖慶喜.微波加熱對食品物性的影響J.現(xiàn)代化農(nóng)業(yè),2001(12):31-32.16 劉曉庚,曹崇江,周逸婧.微波加工對食品安全性的影響J.食品科學,2008, 29(5):484-488.17 解靈芝.紅薯脯的加工工藝及防褐措施J.照岳農(nóng)專學報,1995,(1):7-10,18姜紹通,羅志剛.甘薯